Secara geografis Desa Rantau Sentosa terletak pada posisi 7°21'-7°31' Lintang Selatan dan 110°10'-111°40' Bujur Timur. Topografi ketinggian Desa ini adalah berupa daratan sedang yaitu sekitar 156 m di atas permukaan air laut. Berdasarkan data BPS kabupaten Kutai Timur tahun 2004, selama tahun 2013 curah hujan di Desa Rantau Sentosa rata-rata mencapai 2164,73 mm.

Secara administratif, Desa Rantau Sentosa terletak di wilayah Kecamatan Busang Kabupaten Kutai Timur dengan posisi dibatasi oleh wilayah Desa-Desa tetangga. Di sebelah Utara berbatasan dengan Desa Long Bentuk Di sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Tabang Di sisi Selatan berbatasan dengan Desa Long Pejeng sedangkan di sisi timur berbatasan dengan Desa Long Melah.

Jarak tempuh Desa Rantau Sentosa ke ibu kota kecamatan adalah 17 km, yang dapat ditempuh dengan waktu sekitar 50 menit. Sedangkan jarak tempuh ke ibu kota kabupaten adalah 420 km, yang dapat ditempuh dengan waktu sekitar 13 jam.

Berdasarkan data Administrasi Pemerintahan Desa tahun 2023, jumlah penduduk Desa Rantau Sentosa adalah terdiri dari 347 KK, dengan jumlah total 1413 jiwa, dengan rincian 773 laki-laki dan 640 perempuan.